Сила обоняния. Как умение распознавать запахи формирует память, предсказывает болезни и влияет на нашу жизнь

«Я это не ем!» – неофобия

Словом «неофобия» обозначают состояние, когда человек испытывает страх перед новым. В особенности сильно она проявляется в отношении запахов, преимущественно запахов пищевых продуктов. Самой природой мы запрограммированы негативно воспринимать большинство незнакомых запахов и ароматов. Именно поэтому большинство детей мало расположены к гастрономическим экспериментам. Для того чтобы преодолеть неофобию, надо воспринять незнакомый запах или аромат не меньше десяти раз, прежде чем он покажется приятным. По этой причине дети, отказывающиеся есть новую пищу, должны ее хотя бы попробовать. Со временем они привыкают к ней и принимают ее – так, во всяком случае, гласит теория.

После окончания школы в Мерано для продолжения учебы я поехал в Вену. В большом городе я открыл для себя новые запахи. Первым и главным стал запах выхлопных газов. Типичным зимним венским запахом стал для меня запах угольного дыма – венцы в большинстве своем отапливали жилища углем. Но познакомился я и с приятными запахами. Я жил неподалеку от Нашмаркта, и каждую субботу мы ходили туда, чтобы закупить на неделю дешевых продуктов. Там мы открыли для себя донер-кебаб, там мы вдыхали ароматы восточных специй, фруктов и овощей со всего белого света. Там я купил свое первое манго, первую фетаксу. Мы начали экспериментировать с карри и чили. Мы ели замороженную пиццу, сдабривая ее моцареллой, помидорами и свежим базиликом.

В какой-то момент мы открыли для себя и вино. Сначала мы просто пили его, чтобы расслабиться, но были очень горды, когда, заметив, как тщательно закупоривают бутылки, поняли, что вина различаются по сортам винограда, из которых они сделаны, и научились отличать их друг от друга. Мы устраивали винные вечера, на которые каждый приносил, к примеру, свой сорт мерло, а затем мы сравнивали их между собой. На следующий вечер мы повторяли то же с каберне-совиньоном. При этом мы поняли, как трудно описать словами свойства вина. Иногда мы сходились на том, что какое-то вино отдает ароматом дубовой бочки, в которой его хранили, или соглашались в том, что каберне-франк имеет вкус красного перца. Намного чаще мы спорили о том, отдает ли вкус вина ванилью или табаком, земляникой или вишней. Для описания свойств и вкуса вина мы прибегали к ассоциациям, а когда это не помогало, мы сходились на том, что вино было «мужским». Также только позднее я узнал, почему так трудно описать аромат и букет вина и почему сомелье и парфюмеры много лет учатся – теоретически и практически – искусству словесного описания запахов.

Обоняние как предмет научного исследования

Разумеется, в Вене я занимался не только тем, что знакомился с новыми запахами и учился пить вино; я, кроме того, изучал медицину. К концу курса обучения я проводил много времени с одним приятелем, с которым вместе проходил практику в Мерано. Этот коллега решил защитить докторскую диссертацию [1] и много рассказывал мне о своих экспериментах и занятиях. Я был буквально очарован наукой, и во мне постепенно созрело желание тоже написать диссертацию, но у меня не было ни темы, ни научного руководителя. Помог счастливый случай. Университетская оториноларингологическая клиника была единственной, имевшей свою домашнюю страницу с информацией для студентов, и то только потому, что нашелся секретарь, умевший программировать. Однажды, занимаясь поиском вакансий, я зашел на эту домашнюю страницу и обнаружил, что предлагаются темы для докторских диссертаций. Мало того, кафедра искала студентов, желавших заняться темой «Обоняние и вкус». Это сообщение поразило меня как током.

1

PhD; соответствует степени кандидата наук в России. – Здесь и далее, если не указано иное, примеч. науч. ред.

Спустя некоторое время я связался с моим будущим руководителем и на двух встречах с ним получил свою тему: «Обоняние и вкус при хронической почечной недостаточности». Для начала надо было разобраться, какие неврологические нарушения сопутствуют почечной недостаточности. Но я одновременно должен был понять, как работает восприятие запахов. Я начал искать ответы в учебниках, но скоро заметил, что на эту тему известно не так много, что обонянию уделяется не больше половины страницы в большинстве руководств. Я начал читать специальные журналы и увидел, что только недавно было открыто, как вообще функционируют обонятельные рецепторы. За исследования в этой области американские ученые Линда Бак и Ричард Аксель получили в 2004 году Нобелевскую премию по медицине и физиологии. К тому времени только недавно стало известно, как перерабатываются в головном мозге обонятельные стимулы. Это открытие было сделано в Монреале, в тамошнем Неврологическом институте.

Я был сильно озадачен, ибо предполагал, что обоняние – подобно слуху и зрению – исследовано глубоко и всесторонне. Я начал просматривать старые статьи, читать работы 1920–1950-х годов и был еще больше очарован этим «неизвестным чувством». Как долго пытались, по аналогии с основными цветами – красным, желтым и синим, – найти основные запахи, из смешения которых возникают все остальные. Сколько могло существовать основных запахов и сколько их, следовательно, можно различить. Сегодня мы знаем, что обоняние функционирует не так, как слух и зрение, что обонятельных рецепторов у нас в сотни раз больше, чем зрительных, что мы способны различать более миллиарда различных запахов, а значит, столько их и существует в природе. Но тогда это было недавним открытием, а многого мы просто еще не знали.

Параллельно я начал проходить практику в лор-клинике. Мы исследовали пациентов, утративших обоняние. Я никогда не придавал обонянию большого значения и был страшно удивлен, узнав, что это происходит относительно часто. Я познакомился с методами оценки обоняния, которые в сравнении с методами оценки состояния зрения показались мне сырыми и неточными. Мы исследовали, насколько хорошо пациенты могут улавливать запахи, насколько хорошо могут их различать. Я узнал, что более точные методы, такие как ЭЭГ и магнитно-резонансная томография, использовались только в специализированных научно-исследовательских лабораториях, но пока не применялись в рутинных обследованиях пациентов.

После окончания докторантуры я получил возможность работать в специализированной исследовательской лаборатории в Дрездене, где мы пытались помочь пациентам с нарушениями обоняния, для чего сначала надо было понять, как вообще функционирует обоняние. Так мне пришлось осваивать специализированные методы исследования. Мы регистрировали электрическую активность мозга в то время, как больные и здоровые испытуемые нюхали определенные запахи, а затем анализировали, какие отделы головного мозга становятся особенно активными при восприятии различных запахов. Я с восхищением узнавал, как мозг реагирует на запахи, как он их перерабатывает, как может контекст изменять восприимчивость к запахам. В Дрездене я принял решение посвятить себя не врачеванию, а фундаментальным исследованиям.

Через несколько лет мне представилась возможность присоединиться к команде ученых Монреальского неврологического института. Это легендарное учреждение. Прижатое к горе Мон-Руаяль, которая уроженцу Южного Тироля кажется невысоким холмом, здание господствует над городом. Институт был основан в 1930-х годах Уайлдером Пенфилдом, создателем современной нейрохирургии, как место, где должны были взаимодействовать с пользой друг для друга фундаментальные научные исследования и клиническая практика. Здесь были разработаны методы хирургического лечения эпилепсии, здесь были заложены основы нашего понимания механизмов памяти, здесь были разработаны многие методы визуализации. Ради изучения этих методов я решился пересечь Атлантику. Мне хотелось понять, что происходит в головном мозге, когда мы нюхаем, а также узнать, как мозговые структуры влияют на наши обонятельные способности.

Проработав несколько лет в Монреале, я получил предложение поработать несколько месяцев в Центре химических чувств Монелла в качестве приглашенного исследователя. Этот центр, расположенный в Филадельфии, штат Пенсильвания, является ведущим учреждением, где выполняются исследования обоняния и вкуса. Более двадцати групп пытаются разобраться в чувствах обоняния и вкуса, понять, как работают рецепторы, как происходит передача импульсов, что случается при утрате вкуса и обоняния. Работы не ограничиваются изучением этих процессов у людей, исследования выполняют также на дрозофилах, комарах, крысах, мышах и на животных многих других видов. Я выполнял в том центре особую миссию. Всегда легче понять, как обрабатывается восприятие единственного запаха, но в норме мы воспринимаем не какое-то отдельное летучее вещество, но смесь пахучих веществ. Мы заинтересовались тем, как взаимодействуют запахи, и сравнили раздражения, возникающие при восприятии отдельных и смешанных запахов. Мы начали лучше понимать сложное взаимовлияние запахов и увидели, что некоторые запахи подавляют восприятие других, а некоторые, наоборот, усиливают друг друга.

Химические чувства

Обоняние – химическое чувство, и его орган работает не так, как органы зрения, осязания или слуха. У слепых, в особенности у тех, кто потерял зрение с рождения или вскоре после него, как правило, развивается обостренное восприятие звуков и тактильных стимулов, что позволяет извлекать больше информации из этих чувств. Такая же компенсация наблюдается и при потере слуха. Химические чувства, однако, этому образцу не следуют. У слепых и глухих не наблюдают обострения обоняния, как можно было бы ожидать, скорее, наоборот, это чувство становится слабее, что в числе других показали и наши исследования. Соответственно, есть выдающиеся слепые музыканты – наиболее известные примеры – Рэй Чарльз, Стиви Уандер и Андреа Бочелли, – но среди слепых нет выдающихся парфюмеров или сомелье. Особенность химических чувств заключается в том, что у пациентов, утративших обоняние, наблюдают также и ослабление способности к восприятию вкуса. Чувство вкуса не компенсирует ослабление или исчезновение обоняния, скорее ослабление одного из этих чувств ослабляет другое.